(57)【要約】【課題】  磁気センサの感磁面を磁気センサの載置面（磁束方向）に対して精度良く垂直に配置することができる小型で表面実装可能な電流センサを提供すること。【解決手段】  第１のリードフレーム３上に載置された縦型磁気センサ１と、この縦型磁気センサ１からの出力信号を処理する半導体集積回路５と、縦型磁気センサ１と半導体集積回路５とを載置する第２のリードフレーム４と、縦型磁気センサ１と半導体集積回路５と第２のリードフレーム４を電気的に接続する導電体と、半導体集積回路５と第２のリードフレーム４と導電体とを封止する第２の樹脂７とから構成されている。縦型磁気センサ１の感磁面は、第２のリードフレーム４の半導体集積回路５の載置面に対して垂直になるように配置されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感磁部と内部電極を有するペレットと、該ペレットを載置し、前記内部電極と電気的に接続される第１のリードフレームと、前記ペレットと前記第１のリードフレームの一部を封止する第１の樹脂とを備え、その全体形状が略直方体で、かつ外部との電気的な接続用端子となる前記第１のリードフレームの接続面が、前記略直方体の一つの面の一辺に接して並んで露出して配置されている縦型磁気センサと、
該縦型磁気センサから出力される信号を処理する半導体集積回路と、
前記縦型磁気センサ及び前記半導体集積回路を載置する第２のリードフレームと、
前記縦型磁気センサと前記半導体集積回路と前記第２のリードフレームとを電気的に接続する導電体と、
前記縦型磁気センサと前記半導体集積回路と前記第２のリードフレームの一部と前記導電体とを封止する第２の樹脂とを備え、
前記縦型磁気センサの感磁面が、前記第２のリードフレームの前記半導体集積回路の載置面に対して垂直になるように配置されていることを特徴とする電流センサ。
【請求項２】
前記縦型磁気センサの感磁面を、被測定電流により発生する磁束線に対して垂直に配置したことを特徴とする請求項１に記載の電流センサ。
【請求項３】
前記縦型磁気センサが、前記半導体集積回路上に載置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電流センサ。
【請求項４】
前記縦型磁気センサが、ホール効果を利用したホールセンサであることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の電流センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流センサに関し、より詳細には、被測定電流により発生する磁束を磁気センサによって検出することで電流量を測定する電流センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、磁気センサとしては、ホール効果を利用したホールセンサや磁気抵抗素子などが知られている。従来から磁気センサを用いた電流センサは、図６に示すような構造が広く知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図６は、従来の電流センサを説明するための構成図で、図中符号１１は磁気センサ、１２は電流経路、１３は増幅器、１４は磁性体を示している。この電流センサは、電流経路１２に電流が流れることによって発生する磁束を磁性体１４なるコアで集磁し、磁性体１４のギャップ部に配置された磁気センサ１１により検出される磁束の変化から電流量を測定するように構成したものである。
【０００４】
図７は、従来の表面実装型の電流センサを説明するための構成図で、図中符号は図６と同一の符号を付してある。この電流センサは、電流経路１２に電流が流れることによって発生する磁束を磁性体１４からなる集磁板で集磁し、その集磁板からの漏磁束を磁気センサ１１により検出される磁束の変化から電流量を測定するように構成したものである（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−３１２８３９号公報
【特許文献２】米国特許第５，９４２，８９５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したような構造の電流センサには、電流経路に電流が流れることで発生する磁束を、集磁するために磁性体を用いて検出しているため、ヒステリシスや磁気飽和など、磁性体の持つ特性の影響を受けるという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、縦型磁気センサを使用し、半導体集積回路と共にモールドパッケージ内に一体成型することで、磁性体の磁気特性の影響を受けることがなく、磁気センサの感磁面を磁気センサの載置面（磁束方向）に対して精度良く垂直に配置することができるようにした小型で表面実装可能な電流センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、このような目的を達成するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、感磁部と内部電極を有するペレットと、該ペレットを載置し、前記内部電極と電気的に接続される第１のリードフレームと、前記ペレットと前記第１のリードフレームの一部を封止する第１の樹脂とを備え、その全体形状が略直方体で、かつ外部との電気的な接続用端子となる前記第１のリードフレームの接続面が、前記略直方体の一つの面の一辺に接して並んで露出して配置されている縦型磁気センサと、該縦型磁気センサから出力される信号を処理する半導体集積回路と、前記縦型磁気センサ及び前記半導体集積回路を載置する第２のリードフレームと、前記縦型磁気センサと前記半導体集積回路と前記第２のリードフレームとを電気的に接続する導電体と、前記縦型磁気センサと前記半導体集積回路と前記第２のリードフレームの一部と前記導電体とを封止する第２の樹脂とを備え、前記縦型磁気センサの感磁面が、前記第２のリードフレームの前記半導体集積回路の載置面に対して垂直になるように配置されていることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記縦型磁気センサの感磁面を、被測定電流により発生する磁束線に対して垂直に配置したことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記縦型磁気センサが、前記半導体集積回路上に載置されていることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１，２又は３に記載の発明において、前記縦型磁気センサが、ホール効果を利用したホールセンサであることを特徴とする。
【００１２】
本発明による第２のリードフレーム若しくは半導体集積回路上の電極と縦型磁気センサの接続用端子との電気的接続を行う導電体には、金やアルミなどの金属細線を用いることができるが、感磁面を磁束方向に対して容易により精度良く垂直に配置するために、半田や銀ペーストなどの接着性のある導電体を用いて載置することが望ましい。
【００１３】
また、第１のリードフレーム及び第２のリードフレームは、銅などの非磁性材料のものが望ましい。さらに、リードフレームのメッキも銀や錫などの非磁性材料を用いることが望ましい。また、第２のリードフレームの外部接続用端子は、感磁面に対して垂直な方向に出されていることが望ましい。  
また、磁気センサとしては、ホール効果を利用したホールセンサや磁気抵抗効果を利用した磁気抵抗素子など、様々な磁気センサの適用が可能であり、アナログ出力型の磁気センサが望ましい。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明によれば、感磁部と内部電極を有するペレットと、ペレットを載置し、内部電極と電気的に接続される第１のリードフレームと、ペレットと第１のリードフレームの一部を封止する第１の樹脂とを備え、その全体形状が略直方体で、かつ外部との電気的な接続用端子となる第１のリードフレームの接続面が、略直方体の一つの面の一辺に接して並んで露出して配置されている縦型磁気センサと、縦型磁気センサから出力される信号を処理する半導体集積回路と、縦型磁気センサ及び半導体集積回路を載置する第２のリードフレームと、縦型磁気センサと半導体集積回路と第２のリードフレームとを電気的に接続する導電体と、縦型磁気センサと半導体集積回路と第２のリードフレームの一部と導電体とを封止する第２の樹脂とを備え、縦型磁気センサの感磁面が、第２のリードフレームの半導体集積回路の載置面に対して垂直になるように配置されているので、磁性体の磁気特性の影響を受けることがなく、磁気センサの感磁面を磁気センサの載置面（磁束方向）に対して精度良く垂直に配置することができる小型で表面実装可能な電流センサが実現でき、多様なアプリケーションに対して好都合に対応することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。  
［実施例１］
図１（ａ），（ｂ）は、本発明の電流センサの実施例１を説明するための構成図で、図１（ａ）は上面図、図１（ｂ）は側面断面図である。図中符号１は縦型磁気センサ（ホール素子）、２は感磁面、３は第１のリードフレーム、４は第２のリードフレーム、５は半導体集積回路、６は第１の樹脂（モールド樹脂）、７は第２の樹脂（モールド樹脂）を示している。
【００１６】
本実施例１の電流センサは、第１のリードフレーム３上に載置された縦型磁気センサ１と、この縦型磁気センサ１からの出力信号を処理する半導体集積回路５と、縦型磁気センサ１と半導体集積回路５とを載置する第２のリードフレーム４と、縦型磁気センサ１と半導体集積回路５と第２のリードフレーム４を電気的に接続する導電体（図示せず）と、半導体集積回路５と第２のリードフレーム４と導電体とを封止する第２の樹脂７とから構成されている。
【００１７】
縦型磁気センサ１は、感磁部と内部電極を有するペレットが第１のリードフレーム３上に載置され、この第１のリードフレーム３と内部電極とが電気的に接続され、ペレットと第１のリードフレーム３の一部を封止する第１の樹脂６により構成されている。その全体形状は略直方体で、外部との電気的な接続用端子となる第１のリードフレーム３の接続面が、直方体の一つの面の一辺に接して並んで露出して配置されている。
【００１８】
そして、縦型磁気センサ１の感磁面は、第２のリードフレーム４の半導体集積回路５の載置面に対して垂直になるように配置されている。好ましくは、縦型磁気センサの感磁面を、被測定電流により発生する磁束線に対して垂直に配置することが望ましい。
【００１９】
また、縦型磁気センサ１は、半導体集積回路５上に載置するようにしても良い。また、縦型磁気センサ１は、ホール効果を利用したホールセンサであることが望ましい。
【００２０】
図５は、図１に示した実施例１の電流センサにおける被測定電流値と出力の関係をグラフに示した図で、この図５からも良好な直線性が得られていることがわかる。
【００２１】
図２は、図１に示した電流センサ内の縦型磁気センサの感磁面と被測定電流の向きの関係を説明するための図で、図中符号８は電流経路で、その他、図１と同じ機能を有する構成要素には同一の符号を付してある。電流経路８に流れる被測定電流により発生する図中破線矢印で示した磁束線に対して、縦型磁気センサ１の感磁面２が垂直になるように配置することにより、もっとも効率良く感度が得られるように構成されている。
【００２２】
［実施例２］
図３（ａ），（ｂ）は、本発明の電流センサの実施例２を説明するための構成図で、図３（ａ）は上面図、図３（ｂ）は側面断面図である。なお、図中符号は図１と同一の符号を付してある。この実施例２と図１に示した実施例１との異なる構成は、実施例１のものが、縦型磁気センサ１と半導体集積回路５とを磁束方向に対して直列に配置してあるのに対して、この実施例２においては、縦型磁気センサ１と半導体集積回路５とを磁束方向に対して並列に配置した点である。つまり、磁気センサ１を図１の配置から９０°回転させた位置で、かつ感磁面２の向きを実施例１と同様に磁束線に対して垂直になるように配置した点である。この磁気センサ１の配置により、半導体集積回路５との配置関係を異ならしめ、磁気センサの使用目的に応じた電流センサを提供することが可能である。
【００２３】
［実施例３］
図４（ａ），（ｂ）は、本発明の電流センサの実施例３を説明するための構成図で、図４（ａ）は上面図、図４（ｂ）は側面断面図である。なお、図中符号は図１と同一の符号を付してある。この実施例３と図１に示した実施例１との異なる構成は、第２のリードフレーム４上に半導体集積回路５を載置し、さらにこの半導体集積回路５上に磁気センサ１を載置した点である。この配置により、第２のリードフレーム４上の載置面積を小さくすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
電流により発生する磁束を磁気センサによって検出することで電流量を測定する電流センサに関し、磁性体を使用する必要がなくなるため、磁性体の磁気特性の影響を受けることがなく、磁気センサの感磁面を磁気センサの載置面（磁束方向）に対して精度良く垂直に配置することができる小型で表面実装可能な電流センサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の電流センサの実施例１を説明するための構成図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面断面図である。
【図２】図１に示した電流センサ内の縦型磁気センサの感磁面と被測定電流の向きの関係を説明するための図である。
【図３】本発明の電流センサの実施例２を説明するための構成図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面断面図である。
【図４】本発明の電流センサの実施例３を説明するための構成図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面断面図である。
【図５】図１に示した実施例１の電流センサにおける被測定電流値と出力の関係をグラフに示した図である。
【図６】従来の電流センサを説明するための構成図である。
【図７】従来の表面実装型の電流センサを説明するための構成図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  磁気センサ
２  感磁面
３  第１のリードフレーム
４  第２のリードフレーム
５  半導体集積回路
６  第１の樹脂
７  第２の樹脂
８  電流経路
１１  磁気センサ
１２  電流経路
１３  増幅器
１４  磁性体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005121471.tif 000008
【図７】
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